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框架结构设计在建筑结构设计中的应用

2020-01-18武威中蓝长化工程科技有限公司

环球市场 2020年21期
关键词:框架结构预应力荷载

武威 中蓝长化工程科技有限公司

一、引言

在当前的建筑工程项目施工中,框架结构是一种十分常见的施工技术。而且,这种框架结构具有极高的稳定性和安全性,同时其自重较轻,空间分割十分灵活,且便于保管。因此,越来越受到施工企业的青睐。但在实际施工的过程中,框架结构施工技术仍存在一定的不足,影响到了施工的质量。因此,在新形势下,施工企业必须不断加强探索和创新,解决建筑工程框架结构施工中存在的问题,提升施工的,从而促进我国建筑行业的发展。

二、建筑工程框架结构工程的主要特征

现如今,建筑工程建设高度不断增加,建筑工程竖向构件所承受的重力以及荷载越来越大,因此需要增加柱体以及墙体尺寸,以提升其支撑力。另外,建筑工程构件还应承受地震荷载、风载荷等,各类载荷均为非线性竖向分布载荷,对于建筑工程高度的敏感度比较高,如地震载荷。如果建筑工程层数比较少,在设计建筑荷载时,一般只需考虑恒定载荷以及部分动载荷,对于墙体、柱体以及楼梯等结构的要求比较低,当其他构建符合设计要求后,上述构建基本能够达到设计要求。在钢架支撑系统设计时,如果没有特殊承载要求,则无须加大柱体以及梁尺寸,一般只需增加板即可满足设计要求。但是,在高层建筑工程设计时,要求综合考虑抗剪问题、抵抗变形以及抵抗力矩问题;在高层建筑工程柱体、梁、墙体以及楼板设计中,要求综合考虑结构布局、特殊材料的应用等。在建筑框架结构施工中,对于梁、柱,可采用铰接方式或者刚接方式进行连接,进而形成建筑承重结构,能够有效抵抗建筑工程使用中的水平荷载以及竖向荷载。框架结构施工技术的优势在于可以结合实际需要进行空间布局,自重轻,可以节约施工材料,同时能够达到标准化和定型化要求。另外,框架结构强度和刚度均比较大,能够有效提升建筑工程的抗震性能。

三、框架结构设计原则

框架结构是建筑结构形式中的重要类型,在框架结构设计工作开展中,设计师应遵循以下基本原则。(1)刚柔适度原则。建筑框架结构刚度如果过大,就会影响其整体柔韧度,柔度如果过大,就有可能导致框架变形情况产生。在建筑框架结构设计工作中,设计师应遵循刚柔适度原则,对框架结构刚柔度予以严格把控,保证刚柔度设计合理性、科学性,避免因外力影响让建筑工程受到损坏。(2)主次分明原则。在框架结构中,不同构件具有不同作用,设计师应遵循主次分明原则,确保其整体结构具有良好的协调性、统一性,在外力作用影响下,建筑结构各构件依然能发挥其作用,共同形成对外力破坏进行抵抗的能力(3)多道防线原则。设计师应在框架结构设计工作中遵循多道防线原则,一方面,应保证建筑工程可以顺利投入使用,且使用寿命满足整体投运要求;另一方面,应保证在外力侵袭、破坏下,其整体结构与居民均具有安全性,让建筑结构外力抵抗能力得到保证。

四、建筑框架结构设计要点

本文以某高层建筑工程为研究对象,该建筑工程为框架剪力墙结构,总高度为60m,地上16层,地下1层。在该建筑工程基础施工中,选用钢筋混凝土筏板施工方案;在地下室顶板施工中,需应用预应力张拉技术。

(一)边柱节点设计

目前,大多数工用建筑和民用建筑都属于多层建筑,因此,伴随着建筑高度的增加,建筑内部结构压力也会随之增加。在进行建筑框架结构设计时,边柱节点的设计一直以来都是非常重要但较为复杂的一项工作,特别是对于建筑框架结构顶层风荷载力的设计。在很多高层建筑的顶端,房柱都容易出现偏离中心的情况,进而导致工用建筑或者民用建筑的顶层边柱节点的偏心距离人只存在0.5倍的柱截面高度。当出现这种问题时,需要根据实际的混凝土结构进行改善。一般情况下,高层建筑顶层的框架结构中,梁和柱必须多于2根,并且柱宽往往需要大于梁宽。因此,设计师在进行框架结构设计时需要在房梁内部结构中塞入边柱柱角的主钢筋,还需要结合工用建筑或者民用建筑的现场情况进行调整,一定要贴合实际。

(二)地下室顶板预应力无梁楼盖施工

在该建筑工程地下室结构施工中,根据工程项目建设要求,采用预应力无梁楼盖结构设计方案,可减少结构所占用的空间,有利于充分利用地下室净空,同时简化模板施工工序。在该建筑工程施工中,无梁楼盖面积比较大,由于该建筑工程地下室无梁楼盖边界与主楼进行连接,因此施工难度比较大,在实际施工中要求在大板位置设置5条后浇带,另外对于预应力板,可采用方块施工方式,在施工完成后,即可进行上部主体施工。在实际施工中,需妥善解决边界位置预应力端部预埋问题,对此可采用端部预埋技术。在水泥浆灌注施工中,如果水泥浆流入管内,则会影响后期预应力束正常穿越。对此,可在管内插入钢筋材料,避免 PVC管变形,当混凝土浇筑完成后,即可拔除导管以及内部钢筋材料,并对管内进行全面清理,最后采用胶带对波纹管间距、锚垫板等做好封闭处理。在该工程施工中。应用顶板预应力无梁盖楼施工技术,能够有效提升施工效率,确保在工期内完成混凝土地下室顶板施工。

五、结束语

建筑行业对我国经济发展有着较大的推动力,其中建筑设计在整个建筑工程中占据着十分重要的地位,只有做好建筑的结构设计,才能够保证建筑最终的可使用性,一旦工程进入施工阶段,设计就无法更改,因此,设计师需要根据实际的建筑情况和准确的数据进行建筑框架结构设计,以此减少人力、物力及资金的浪费。除此之外,为了提高建筑高层框架结构设计的合理性、科学性,设计师需要不断提升自己的专业能力,强化自己的技能,为我国城市化发展作出贡献。

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